VietNetwork.Vn

Tương lai tươi sáng cho phương pháp dò tia.

• Truy tìm tia có ý nghĩa nhiều hơn là chỉ chất lượng hình ảnh tốt hơn - nó bao gồm phản xạ, bóng, che khuất môi trường xung quanh và kỹ thuật chiếu sáng tổng thể.
• Phần cứng hiện tại đã phải vật lộn với hoạt động dò tia tiêu tốn nhiều tài nguyên, nhưng mọi thứ đã được cải thiện đáng kể kể từ nỗ lực đầu tiên của NVIDIA để đưa phương pháp dò tia trở thành xu hướng chủ đạo.
• Các công nghệ nâng cấp như DLSS, FSR và XeSS là chìa khóa giúp cân bằng chất lượng hình ảnh và hiệu suất trong các trò chơi dò tia.

Bạn có ấn tượng với cách dò tia đang được triển khai trên bảng điều khiển thế hệ hiện tại không? Bạn đang thắc mắc tất cả những ồn ào đó là về cái gì? Hãy lùi lại một bước và đánh giá lại ý nghĩa của phương pháp dò tia đối với trò chơi.

1. Truy tìm tia không chỉ là một chuyển đổi

Thuật ngữ "dò tia" thường được sử dụng như một thuật ngữ chung và được dịch bằng cách nào đó thành "chất lượng hình ảnh vượt trội", nhưng nó còn có nhiều ý nghĩa hơn thế. Dò tia là một kỹ thuật kết xuất thời gian thực nhưng là kỹ thuật bao gồm vô số yếu tố ảnh hưởng đến chất lượng hình ảnh cuối cùng.

Những ví dụ rõ ràng nhất hiện lên trong đầu tôi là sự phản chiếu và bóng tối. Phản xạ dò tia cung cấp một tấm gương giống hệt thực sự của bất cứ thứ gì có trong cảnh, mặc dù có mức độ trung thực khác nhau nhờ khả năng xử lý sẵn có. Bóng được dò tia hoạt động theo cách tương tự, tạo ra bóng theo thời gian thực chính xác dựa trên vị trí của nguồn sáng trong cảnh.

Ngoài ra còn có những kỹ thuật có tên nghe phức tạp hơn một chút, tạo nên sự khác biệt rất lớn. Sự tắc nghẽn xung quanh được dò tia tính toán mức độ ảnh hưởng của sét xung quanh đến các vật thể khác nhau trong một cảnh, áp dụng bóng cho hình học một cách tự nhiên. Hãy nghĩ về cách bạn có thể tìm thấy những cái bóng ở góc phòng hoặc ở mặt dưới của một tảng đá.

Hệ thống chiếu sáng toàn cầu dò tia hoạt động song song với kỹ thuật này để tạo ra tia sét toàn khung cảnh chân thực và theo thời gian thực. Điều này bao gồm cách các tia mặt trời phân tán trong một cảnh. Ở đây, ánh sáng phản xạ cũng quan trọng không kém, làm mềm các phần tối hơn của khung cảnh và thậm chí phản chiếu màu sắc của các vật thể gần đó (như cỏ xanh phản chiếu ở mặt dưới của một tảng đá).

Truy tìm tia là một thuật ngữ chung cho toàn bộ các kỹ thuật mô phỏng hiệu quả cách ánh sáng lấp đầy khung cảnh, loại bỏ nhu cầu sử dụng ánh sáng "giả" và loại bỏ các dấu hiệu nhận biết của ánh sáng "mạch hóa" truyền thống. Những kỹ thuật này có thể được bật và tắt khi cần thiết. Nếu bạn là một game thủ PC, bạn thường chỉ sử dụng các thiết bị của riêng mình, trong khi những người chơi game console bị hạn chế bởi khả năng của nền tảng mà họ lựa chọn.

Bên cạnh nhau, sự khác biệt giữa rasterization và ray tracing là khá rõ ràng, nhưng có một điều đã trở nên rõ ràng trong vài năm qua là các nhà phát triển trò chơi rất giỏi trong việc giả mạo nhiều kỹ thuật mà ray tracing hy vọng đạt được trong thời gian thực.

Điều này bao gồm tia sét "nướng" chiếu sáng một cách chân thực các cảnh tĩnh, cách sắp xếp ánh sáng động thông minh để tạo bầu không khí và việc sử dụng phản chiếu không gian màn hình có dấu hiệu nhận biết rõ ràng nhưng chỉ khi bạn biết mình đang tìm kiếm điều gì.

2. Phần cứng chỉ mới đạt được mục tiêu

Vấn đề với phương pháp dò tia là việc mô phỏng ánh sáng là một hoạt động tiêu tốn nhiều tài nguyên. Có thể bạn sẽ phải hy sinh một số thứ nếu muốn trải nghiệm dò tia. Đây có thể là độ phân giải kết xuất thấp hơn, thông qua việc sử dụng các kỹ thuật nâng cấp như DLSS của NVIDIA hoặc bằng cách vô hiệu hóa hoặc giảm độ trung thực của nhiều hiệu ứng này.

Tính năng dò tia thời gian thực lần đầu tiên trở thành xu hướng phổ biến khi NVIDIA đổi thương hiệu dòng cạc đồ họa "GTX" thành thẻ "RTX" vào năm 2018. Biệt danh RTX kể từ đó đã trở thành cách viết tắt của dò tia, với thuật ngữ "RTX On" được sử dụng trong mọi thứ từ phát triển trò chơi cho đến mod trò chơi và meme trực tuyến. Nhưng thế hệ card đồ họa NVIDIA dòng 20 đầu tiên này không có khả năng đặc biệt về khả năng dò tia.

Ngay cả dòng 30 sau đó cũng gặp khó khăn, với tất cả các loại thẻ ngoại trừ cấp cao nhất đều yêu cầu một số thỏa hiệp nghiêm trọng trong các ứng dụng RTX (thấy chưa, ngay cả tôi cũng đang làm điều đó ngay bây giờ). Dòng thẻ 40 cuối cùng cũng đạt đến mức hiệu suất thuyết phục nhiều game thủ chuyển sang RTX, phần lớn nhờ vào khả năng học máy đi kèm.


Nhưng Microsoft và Sony cũng phải chịu trách nhiệm vì đã thổi phồng một công nghệ chưa sẵn sàng cho thời đại quan trọng. Trong buổi ra mắt Xbox Series X và PlayStation 5, cả hai nhà sản xuất đều đưa thuật ngữ này vào tài liệu tiếp thị và video quảng cáo của họ. Có thể lập luận rằng việc bảng điều khiển thế hệ hiện tại không có khả năng tích hợp các tính năng dò tia có ý nghĩa là nguyên nhân khiến nhiều người trở nên chán nản với thuật ngữ này.

May mắn thay, tình hình trên PC tốt hơn nhiều, với nhiều trò chơi bao gồm kết xuất dò tia (cuối cùng) đạt tốc độ khung hình rất có thể chơi được.

3. Công nghệ nâng cấp mang tính năng dò tia đến nhiều đối tượng hơn

Mặc dù hiệu suất dò tia đã được cải thiện đều đặn kể từ khi giới thiệu dòng card 20 của NVIDIA, một lĩnh vực có bước nhảy vọt là nâng cấp. Đây là một cách để lấy lại chất lượng hình ảnh khi hy sinh trải nghiệm kỹ thuật dò tia.

Mỗi GPU đều có một "ngân sách" phần cứng được chi cho các khía cạnh khác nhau tạo nên độ trung thực của hình ảnh. Điều này bao gồm độ phân giải kết xuất, kỹ thuật kết xuất (bao gồm dò tia), mức độ chi tiết trong một cảnh, hiệu ứng xử lý hậu kỳ, v.v. Một trong những cách tốt nhất để cải thiện hiệu suất và đạt được tốc độ khung hình có thể chơi được là giảm độ phân giải kết xuất, điều này cho phép bạn duy trì mức độ chi tiết tốt và duy trì một số kỹ thuật kết xuất "đắt tiền" hơn.

Độ phân giải kết xuất thấp hơn có nghĩa là GPU tạo ra ít pixel hơn nhiều, dẫn đến hình ảnh mềm hơn và có thể không phù hợp với màn hình 4K và 1440p độ phân giải cao hiện nay. Đây chính xác là lúc các kỹ thuật nâng cấp xuất hiện. Sử dụng phần cứng máy học chuyên dụng, GPU hiện đại có thể đánh bóng hình ảnh này và cho phép tạo ra thứ gì đó giống với thứ tốt nhất của cả hai thế giới.

Hiện có rất nhiều công nghệ tồn tại để thực hiện việc này, từ DLSS (Siêu mẫu học sâu) của NVIDIA đến FSR (Siêu phân giải FidelityFX) của AMD và XeSS (Xe Super Sampling) của Intel. Sony dự kiến sẽ nghiên cứu giải pháp siêu lấy mẫu tăng tốc phần cứng (được gọi là PSSR) của riêng mình trên PlayStation 5 Pro được đồn đại nhiều.

NVIDIA đang có bước tiến nhảy vọt trong lĩnh vực này, với các công nghệ DLSS vượt trội của AMD và Intel. Công ty thậm chí còn có một công nghệ nâng cấp dành riêng cho dò tia được gọi là DLSS Ray Reconstruction, hoạt động vừa như một bộ khử nhiễu (một phần quan trọng của quy trình dò tia) vừa là một công cụ nâng cấp. Điều này có nghĩa là hình ảnh có chất lượng tốt hơn trong các ứng dụng dò tia khi dựa vào khả năng nâng cấp để cải thiện hiệu suất.

Rất có thể phần cứng trong tương lai bao gồm card đồ họa của NVIDIA, AMD và Intel sẽ dựa nhiều vào việc nâng cấp. Sẽ rất ngạc nhiên khi thấy người kế nhiệm Switch của Nintendo không có giải pháp nâng cấp nào đó, đặc biệt là khi có sự tham gia của NVIDIA vào thiết bị cầm tay lai ban đầu. Mong đợi thế hệ máy chơi game Xbox và PlayStation tiếp theo cũng sẽ kết hợp điều này.

Các kỹ thuật nâng cấp không hoàn hảo nhưng có lẽ chúng là sự thỏa hiệp tốt nhất mà bạn có thể thực hiện giữa độ trung thực và hiệu suất và công nghệ sẽ ngày càng được cải thiện (đặc biệt khi AMD và Intel bắt kịp NVIDIA).

4. Thiết kế trò chơi Ray Trace có thể tác động như thế nào?

Thật khó để nói phương pháp dò tia sẽ ảnh hưởng như thế nào đến việc phát triển trò chơi và có rất nhiều ý kiến trái chiều về vấn đề này. Có thể bằng cách loại bỏ nhu cầu "làm giả" một số kỹ thuật nhất định và thay vào đó dựa vào mô phỏng cách hoạt động của ánh sáng trong thế giới thực, các nhà phát triển trò chơi sẽ có thể dựa vào những kỹ thuật này để giúp họ thiết kế các cấp độ và thế giới.

Điều này sẽ phụ thuộc vào một tương lai mà đồ họa dò tia không còn quá đắt về mặt ngân sách phần cứng. Vì các nhà phát triển vốn đã cần hiểu biết sâu sắc về các công cụ có sẵn cho họ nên sẽ là sai lầm khi nói rằng điều này bằng cách nào đó sẽ "đơn giản hóa" việc thiết kế trò chơi. Điều này đặc biệt đúng khi coi yếu tố hình ảnh chỉ là một khía cạnh của thiết kế trò chơi.

Hiện tại, hãy ngồi lại và thưởng thức màn trình diễn ánh sáng tuyệt đẹp vì công nghệ dò tia đang trên đà trở thành xu hướng chủ đạo (một lần nữa). Thế hệ card đồ họa và bảng điều khiển gia đình tiếp theo hy vọng sẽ thực hiện tốt những lời hứa đã đưa ra trong nhiều năm qua.